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【年度盤點】瞄準塑料包裝5大熱點,搶占2022新機遇!
來源:雅式橡塑網     作者:張子瑜    日期:2022.01.14

《雅式橡塑網》低碳盤點系列文章簡介

 

隨著全球環保呼聲趨高,以及中國“30/60碳中和/碳達峰”目標的提出,2021年各行各業都在加速探索低碳發展之路。塑料作為現代工業發展最重要的基礎材料之一,正隨著其廣泛的終端應用領域在這輪低碳經濟中迎來新的機遇與挑戰。近期,《雅式橡塑網》(AdsaleCPRJ.com)推出低碳盤點系列文章,以及行業問卷(見文末),希望聽到更多業者的聲音,共同助力低碳發展!

 

盤點系列文章發布:


重磅︱《雅式橡塑網》低碳盤點之單一材料篇:市場的春天會在2022到來嗎?


重磅︱《雅式橡塑網》低碳盤點之汽車內飾篇:塑料如何玩轉2022多場景汽車內飾?


重磅︱《雅式橡塑網》低碳盤點之塑料包裝篇:瞄準5大熱點,搶占2022新機遇!


“低碳包裝篇”要點導讀

 

· 2021年全球rPET產能僅20%為食品級,再生料供應不足影響國際品牌商可持續發展承諾;

· 2021年中國有4家再生塑料企業的再生工藝獲得FDA認證;

· 可口可樂等品牌商將植物基PET瓶商業化生產;

· 透明PET瓶應用已從傳統的飲用水延伸至七喜、乳製品等領域;日化包裝也流行“透明風”;

· 去標簽瓶目前以模內壓印形成浮雕技術和激光打標工藝為主;

· 阿普塔、貝裏等紛紛推出單一材質全塑泵,其成為包裝製造商和品牌商追求易回收包裝的解決方案之一;

· 歐盟規定到2024年7月,瓶蓋都必須連接在容器上,西得樂、阿普塔、阿普拉等陸續推出連體蓋產品。

 

談到塑料包裝,低碳可持續發展無疑是近年最炙手可熱的話題

 

隨著聯合國環境署和全球各國對塑料包裝使用再生塑料的階段目標相繼明確,以及歐洲塑料製造商協會(Plastic Europe)、歐洲塑料回收和再循環組織協會(EPRO)、美國塑料回收協會(APR),以及艾倫·麥克阿瑟基金會(Ellen MacArthur Foundation)等組織的推動下,可口可樂、百事可樂、雀巢、達能、億滋、聯合利華、寶潔、高露潔、歐萊雅等全球領先食品飲料與日化品牌商及包裝製造從業者紛紛作出其2025/2030可持續發展承諾,對可回收、可再生資源利用投擲了前所未有地關注度與行動力!

 

就中國而言,近年,從2020年《關於進一步加強塑料汙染治理的意見》到《海南經濟特區禁止一次性不可降解塑料製品規定》,再到2021年《“十四五”塑料汙染治理行動方案》,再到“3060雙碳政策”的提出,中國市場不斷升級塑料汙染相關治理政策與戰略布局。


PET環保之路探索

 

因PET瓶具有強度大、透明性好、常溫下無毒、阻隔性相對較好防滲透、質量輕、生產效率高、加工性能優良等優勢,被廣泛應用於各大消費領域,包括飲用水、碳酸飲料、果汁、乳製品、運動功能飲料等。根據Smithers研究報告,其中瓶裝水是最大的終端市場,占全球PET包裝消費量的34.6%。因此,PET瓶回收一直是食品飲料企業最關心的話題。

 

rPET供不應求!

 

全球最知名的兩大飲料巨頭——百事可樂與可口可樂分別宣布推出100% rPET瓶產品。百事可樂宣布從2021年開始,在西班牙、意大利、法國、愛爾蘭、英國、丹麥、瑞典和冰島的飲料瓶改用100% rPET,2022年再增加德國、葡萄牙、荷蘭、芬蘭4個歐洲國家推行100%rPET;可口可樂在2021年2月份首次推出13.2盎司的100%rPET瓶,包括可口可樂、健怡可樂、零糖可樂等。100% rPET僅應用於瓶子,不包括瓶蓋和標簽的組成部分。

 

盡管目前再生塑料在中國市場由於法規的關系,尚不能用於食品接觸材料,但面向全球市場的中國企業都在積極準備。2021年以來有4家再生塑料企業使用的再生工藝獲得美國食品藥品監督管理局(FDA)不反對函(Letter of No Objection),分別是:威立雅華菲高分子科技(浙江)有限公司、廣西梧州國龍再生資源發展有限公司、鎮江賽維爾環保纖維有限公司、天津盈創匯智科技有限公司。據悉,國內還有一些廠家也在申請過程中。

 

雖然終端再生塑料企業願意大踏步進入rPET的加工生產,但是,rPET,尤其是食品級rPET仍供不應求。中國高質量再生聚合物的供應有限,其中包含多方面的原因:

 

1. 消費後廢棄物的分類回收還比較粗放,高價值廢棄物如飲料瓶,沒有作為單一品類進行回收;

2. 部分飲料瓶被多次應用在非食品接觸領域,導致瓶子汙染情況復雜,最終無法進入回收質量較低;

3. 基於以上兩點,中國回收分揀必須採用大量人力和多道反復清洗凈化工序,從而導致清洗凈片成本昂貴;

4. 回收再生行業本身的不規範操作也導致政府加強對該行業的監管,能夠規範經營的企業數量有限;

5. 出口的食品接觸的再生塑料須完全符合食品安全的法律法規,需要獲得政府機構的批準認證如美國食品藥品監督管理局(FDA)和歐洲食品安全局(EFSA),這也導致產量有限。

 

根據ICIS安迅思2021年報告分析,食品級再生樹脂(rPET、rPE、rPP)目前僅占全球4500萬噸回收聚合物年總產能的10%。2021年,全球rPET總產能中,僅20%為食品級,而再生聚烯烴(rPE、rPP)總產能中,食品級聚烯烴樹脂僅占3%。從全球PET瓶的回收率看,不同國家的PET瓶回收情況差距較大。亞洲地區是最大的再生樹脂生產國,占全球產能近45%,但食品級樹脂僅占總回收量5%,背後原因是亞洲地區最大的回收終端市場是纖維。

 

全球rPET總產能中20%為食品級,再生聚烯烴總產能中,食品級僅占3%。圖片來源:ICIS

 

事實上,包括食品接觸rPET在內的整個再生塑料供應能力都存在不足的問題,甚至已影響國際品牌商可持續發展的承諾。2021年12月,寶潔公司透露,目前再生塑料的供應鏈問題讓可持續包裝充滿挑戰,沒有足夠的再生塑料來滿足寶潔以及其他企業承諾“減少使用塑料新料、增加再生塑料在包裝中的含量”。

 

植物基PET成可持續新路徑

 

根據2021年歐洲生物塑料協會(European Bioplastics Association)的數據,全球植物基塑料約占每年塑料生產總量的1%,應用範圍十分有限。就植物基PET而言,盡管應用不多,但行業不斷進行新的嘗試,並且有品牌商已在食品飲料包裝領域逐步進入商業化生產。

 

2021年10月,可口可樂(Coca Cola)推出有史以來第一個可以進入商業化的100%植物基塑料瓶子,不包括瓶蓋和標簽。自2009年30%植物基材料製成的可回收PET瓶問世後,可口可樂已生產出大約900個限量版的原型瓶。

 

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可口可樂2021年推出首個商業化生產的100%植物基瓶子。圖片來源:Coca Cola

 

2021年12月,三得利集團(SUNTORY)宣布製造出100%植物性材料PET瓶。該瓶使用的兩種原材料生產:從木片中提取的植物基對二甲苯轉化為植物基對苯二甲酸(PTA),占PET材料成分的70%,以及由蜜糖製成的植物基單乙二醇(MEG),占30%。三得利還計劃盡快將這種塑料瓶商業化應用,以實現其2030年的目標——在全球範圍內不再使用石油提取物製成的PET塑料瓶,或使用植物基PET瓶。

 

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三得利100%植物基PET原型瓶。圖片來源:SUNTORY

 

而另一個飲料巨頭百事可樂(PepsiCo)也早在2011年就已經研發出全球第一個100%植物基的飲料瓶。當時採用的植物原料來自於柳枝稷、松樹皮、玉米皮,並已開始進入商業化應用。

 

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百事可樂第一個100%植物基的飲料瓶。圖片來源:PepsiCo

 

 高透光透明PET:無顏色,瓶助力回收難

 

PET瓶的回收非常重要,從設計端開始考慮易回收性也至關重要!由於有顏色的PET瓶會增加後期回收處理難度,降低回收價值,因此透明PET瓶越來越受到業界的重視。重要的是,透明PET瓶在提高回收利用價值的同時,還能夠讓消費者更容易看到內容物,提升商品貨架吸引力。

 

可口可樂早在兩年前就將其50多年歷史的雪碧瓶從綠色換成透明,英國、韓國的七喜也於2021年夏天開始,將375ml、500ml和600ml容量的PET包裝瓶從原來的綠色變為透明,以便後期回收。

 

除飲料企業鐘愛透明瓶外,為了改善再生PET的品質,越來越多的拉美乳製品公司拋棄原來的阻光瓶,開始使用透明PET瓶來灌裝牛奶,以在突出牛奶的新鮮度和高品質外,助力回收。阿根廷乳製品製造商Mastellone Hnos採用安姆科(Amcor)研發的透明PET瓶,用於灌裝其鮮牛奶。這個透明瓶還配有百利蓋北美公司製造的高密度聚乙烯螺旋蓋。由於瓶體透明,為更好地保存內容物,研發人員開發了特殊的UV阻隔劑阻隔層來幫助延長保質期。

 

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安姆科為阿根廷乳製品製造商生產透明PET牛奶瓶。圖片來源:PILAR

 

日化包裝也開始“透明化”。巨頭聯合利華旗下的新多芬致臻植萃甄選洗發護發沐浴系列、力士植萃精油香氛沐浴露系列、清揚男士沐浴露系列等,推出了透明材質的PET包裝。至於中國本土品牌,如納愛斯、藍月亮和開米的沐浴露、護膚品及洗滌用品也使用了PET的包裝容器。

 

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新多芬致臻植萃甄選洗發透明包裝。

 

專家指出,要採用這種方案,增加PET瓶透光性非常關鍵!“增加PET瓶透光性可以採取小分子助劑以及雙向拉伸吹瓶工藝相結合的方法。小分子助劑能夠增加PET材料表面張力,控製晶粒的排列和結晶的速率,而加入小劑量的小分子助劑不影響PET瓶最終的回收性。雙向拉伸吹瓶工藝主要改善結晶的取向、晶粒的大小、均勻度等,二者結合有助於提高瓶子透光性。”上海紫江企業集團股份有限公司(Zijiang)容器事業部技術總監王震輝接受“雅式橡塑網(AdsaleCPRJ.com)”採訪時表示。以PET飲料瓶生產為主的紫江容器事業部近年逐步將透明PET技術推廣到日化領域。

 

無標簽:回收更高效

 

透明、極簡是近年塑料包裝極簡設計風潮之一,瓶身去標簽化也如此。無標簽包裝是指瓶身不使用塑料薄膜或紙質標簽印刷品牌logo和產品信息。去標簽的瓶子進入回收系統不必再去掉標簽,使回收更高效。目前這種包裝以模內壓印形成浮雕的加工技術和激光打標等工藝為主。

 

2021年3月達能礦泉水品牌依雲(Evian)在新加坡推出首款無標簽、100%可回收PET瓶子。全瓶子使用可回收塑料,並且進行浮雕式微標處理。靠近瓶口處貼有品牌logo與產品信息的小標簽。無標簽瓶的創新設計不僅可以幫助品牌商節約整體的包裝成本,還為後續回收提高再生利用價值。

 

2021年5月韓國農心開始銷售無標簽瓶白山水,瓶身透明。2021年11月3日,百事在韓國市場全球首發300毫升無標簽青檸無糖百事可樂,一周後,可口可樂也在韓國首次推出無標簽PET瓶的可樂。早在2020年可口可樂已在日本市場為旗下飲用水品牌I LOHAS推出了100%無標簽回收瓶。

 

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韓國農心無標簽瓶白山水。

 

目前無標簽瓶在歐洲、印尼及日韓等地區上市銷售較多,當中受歡迎的原因不乏政策的支持。例如,日本2020年最新修訂的《促進資源有效利用法》,允許沒有任何標簽的PET瓶銷售飲料、礦泉水或調味品。此舉旨在進一步加強日本回收利用和可持續發展的力度。相信不久將來,有更多的國家和地區出臺相關政策和規定,鼓勵無標簽瓶子的使用,促進其循環回收利用。

 

全塑泵:下一片藍海?

 

泵頭是快消品塑料包裝使用非常廣泛的一種瓶蓋分配系統形式。一般容器泵頭分為紮口式與螺口式兩種,按功能可劃分為噴霧泵、粉底霜泵、乳液泵、氣霧閥門、真空瓶,廣泛用於化妝品、個人與家庭護理產品。

 

傳統的泵頭可多達12塊不同組件構成,裏面的彈性元件和球狀體大部分由金屬彈簧、玻璃珠組成。若將這些泵頭進入回收系統中再生利用,分揀人員需把泵頭進行拆解,再根據不同材質進行分類回收,這就大大增加分揀回收的難度。

 

為更便於回收,全球快速消費品行業的品牌商正在尋求有利於回收的單一材質全塑泵。全塑泵採用綠色環保的塑料材質,通過工程結構的改造,替換了彈簧和玻璃珠的同時,保持甚至提高原有的功能性及消費者的使用體驗感。近年來,國內外部分包裝企業開始對單一材質的全塑泵展開新的研發和製造。

 

阿普塔(Aptar)2021年5月推出一款Future瓶泵頭,由單一材質PE製造,據稱可實現完全回收,適用於身體和頭發護理的產品,之後還會推出配套的500毫升和300毫升圓形瓶,這些瓶子將會採用再生PE全部由PE、PCR或海洋塑料製成。

 

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阿普塔單一材質PE泵頭。(圖片來源:Aptar)

 

貝裏國際集團(Berry Global)在2021年8月宣布旗下一款產品的真空泵100%採用單一材料製造,去除金屬彈簧,減輕了整體重量,並且達到97%排空水平,有助於提高產品保質期,此外,按壓時還能控製一致的劑量,適用於各種護理產品。

 

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圖片來源:Berry Global

 

美國瑞瑪仕集團(TriMas)旗下的美國瑞奇包裝系統有限公司(Rieke Packaging)向市場推廣完全可回收的單一PP製成的Mono-2e的泵頭,共有6個組件組成,可100%回收。據稱,經過近一年的成功測試後,該結構泵頭實現穩定生產,應用於美容和個人護理市場等。

 

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瑞奇Mono-2e泵頭全PP製成。圖片來源:Rieke

 

中國市場方面,中山市聯昌噴霧泵有限公司經過5年研發了其專利產品“全塑泵”。據稱,該款產品是國內同類產品首創,將可回收的塑料彈簧代替泵頭常用的不銹鋼金屬彈簧和玻璃珠,單一材料占比達到95%以上,達到可回收目的。此外,該產品還具備回吸功能,消費者按壓後塗抹膏體後,多余的膏體會自動回吸。

 

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中山市聯昌噴霧泵有限公司全塑泵結構。圖片來源:化妝品觀察

 

天舟包裝(蘇州)有限公司研發的無彈簧全塑泵全部零件使用單一聚丙烯材料,去除金屬和玻璃等其他材質,同時還加入一定比例的PCR回收料,有利於實現塑料資源的閉環利用。經過反復測試,該泵頭可連續按壓2000次以上,設計有彈性復位元件,打開使用前彈簧處於放松不受壓,防止彈簧長時間受壓縮,延長泵頭壽命。

 

貝裏精英(上海)有限公司(Berry Ace)研發經理童耀宗告訴“雅式橡塑網(AdsaleCPRJ.com)”:“主流全塑泵結構主要分為三種——全PE、全PP以及PP加PE結構。因考慮到材料需滿足原來不同部件性能的要求,目前採用硬度好的PP替代金屬製造彈簧較多,並通過創新結構設計逐步取消傳統活塞的應用。現在全塑泵結構零件可以從傳統的12個以上減少至7-8個,實現輕量化設計。”

 

總體而言,全塑泵的製造和應用範圍仍在起步階段,有部分領先的中國和外資企業正在研發,並開始嘗試用PCR材料製造全塑泵。“無論是使用單一PP還是PE製造全塑泵都面臨著材料與創新結構設計結合的挑戰,但單一材質的實現都是為了後續更易回收。如今行業對全塑泵的設計關注度很高,反映了企業在為今後巨大的可回收材料包裝需求作準備。”童耀宗補充說。

 

連體蓋:歐盟盛行,中國還遠嗎?

 

有一種綠色包裝目前在歐盟開始盛行,那就是連體蓋。根據歐盟指令2019/904,到2024年7月,對於容量不超過3L、帶有塑料蓋子的一次性塑料飲料容器,瓶蓋都必須連接在容器上。連體瓶蓋包裝的瓶蓋與瓶身固定連接,瓶蓋將不再被隨意單獨丟棄,從而增加瓶蓋收集和回收的數量。經過分類處理和特殊加工後,瓶蓋進入新的塑料製品循環,有助於大幅提升瓶蓋的回收利用。

 

西得樂(Sidel)旗下的瓶蓋生產商Novembal推出多項連體瓶蓋解決方案。比如:螺旋式連體瓶蓋解決方案,使碳酸軟飲料、瓶裝水和敏感性產品生產商可保留現有的瓶口設計;卡扣式連體瓶蓋解決方案則專為瓶裝水生產商打造,消費者只需按壓瓶蓋頂部即可閉合瓶蓋,通過內緣可確保瓶蓋與瓶口緊密接合。“混合設計”瓶蓋解決方案融合了螺旋式瓶蓋的緊密性和卡扣式瓶蓋易開閉的特點,既能有效保證產品安全,又方便靈活,非常適用於高檔產品包裝。

 

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西得樂螺旋式連體瓶蓋。圖片來源:Packaging Strategies

 

此外,總部位於美國瓶蓋供應商Closure Systems International的Twist & Flip® 瓶蓋旋轉後可直接翻轉打開,在瓶蓋完全打開時可以向下壓鎖定,實現瓶蓋180度翻轉,消費者在飲用飲料時嘴巴和鼻子不會碰到瓶蓋,從而提高飲用體驗。該瓶蓋還使用了再生樹脂生產。

 

軟包裝解決方案供應商Scholle IPN在2021年9月推出一系列用於軟袋的連體蓋。這些軟袋產品均適合於熱灌裝、蒸煮工藝。該系列連體蓋的專門考慮到增強兒童安全和人體工程學設計。

 

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Scholle IPN適合熱灌裝、蒸煮袋的連體蓋。圖片來源:Scholle IPN

 

除此之外,大牌包裝企業阿普塔(Aptar)、阿普拉(Alpla)和貝裏國際(Berry Global)也在近幾年陸續推出連體蓋產品。

 

赫斯基注塑系統有限公司(Husky)與薩克米(上海)機械設備有限公司(SACMI)一直在積極開發連體蓋的解決方案。赫斯基開發切環和模內橋接兩種連體蓋製造方法。切環方法是在模塑後用熱刀片刻劃,形成連接結構。這是一種基本方法,就整合復雜的連接系統而言,設計靈活性較低。模內橋接方法則可實現較大的設計自由度,並能夠整合復雜的連接結構。其採用鉸節設計,能為用戶提供觸覺和聽覺反饋,得合確保瓶蓋處於鎖定位置。連接鉸鏈結構由模具內滑塊成型形成連接系統的滑片成型,不需要模塑之後的操作。

 

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赫斯基提供切環(左)和模內橋接兩種連體蓋製造方法。圖片來源:赫斯基

 

薩克米開發的系統可以生產八種類型的帶鉸節或單、雙連接的連體蓋。所有這些類型的瓶蓋都可以在其連續壓塑成型(CCM)機器上成型或通過注塑成型。薩克米最近還推出一條由四個模塊組成新型高速後處理生產線,用於連體蓋和傳統瓶蓋生產的供料、刻劃、折疊和檢測。

 

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薩克米用於生產連體蓋的新型高速後處理生產線。圖片來源:薩克米

 

赫斯基注塑系統有限公司瓶蓋業務發展總監赫斯基注塑系統業務發展總監Michael White此前接受“雅式橡塑網(AdsaleCPRJ.com)”採訪時提到,飲料包裝行業正在漸進式地為連體蓋生產與應用作努力,品牌商和瓶蓋製造企業也在積極為這一趨勢做出生產轉變,然而,如果他們實施欠佳的連體蓋解決方案可能會對品牌商銷售額和成本方面產生負面影響,因此,品牌商必須第一時間意識到正確布局的重要性。

 

“現在還沒出現大量企業向連體蓋生產轉變,品牌商需要考慮多項因素,而且需要時間來評估風險,”但Michael White認為,“這一浪潮很快就會到來,預計將在2022年年中全面展開,並持續到2023 年。”

 

此外,薩克米技術支持經理韓璐接受“雅式橡塑網(AdsaleCPRJ.com)”採訪時也表示:“從2020年至今,已陸續有幾個品牌上市連環蓋的產品。2021年薩克米也在歐洲交付了數條全新的連環蓋產品生產線及幾套轉換件來實現現有瓶蓋到連環蓋的生產切換。不少的品牌商、瓶蓋製造商的生產切換工作都在有序地推進中,基本有最終產品上市的時間表。雖然目前有些廠家還沒有動作,但是在歐盟法規下,相信越來越多的製造商會採取行動。”

 

總結:低碳包裝發展任重而道遠

 

在“碳達峰”“碳中和”概念在全球逐漸走紅的背景下,各國對塑料及塑料製品可持續發展路徑變得尤為關注。作為食品飲料消費領域最主要的包裝形式之一,PET瓶的可回收綠色設計、循環回收利用受到極大的關注。2021年各大飲料巨頭積極使用100%高品質rPET飲用瓶,但受到全球再生塑料供應普遍短缺因素,品牌商使用再生塑料包裝的承諾受到影響。除了塑料包裝循環利用獲進展外,植物基PET瓶在飲料行業也得到可商業化驗證。

 

要想破解塑料包裝後端分揀回收的難題,就需在包裝前端設計方面找準著力點。近年來,無色透明PET、無標簽、全塑泵、連體蓋等新風潮引發業界廣泛關注,新工藝技術與新應用應運而生,為包裝易分揀、易回收及高值再生利用創造了條件。

 

正如塑料循環經濟領域的資深專家王韌所說,塑料回收已引起各方資本的關注,“高質化”、“高值化”再生塑料正在走向新的發展階段,但是塑料包裝回收再利用高值化的時間不長,產業成長面臨諸多挑戰,市場的真正擴大仍需要全價值鏈的共同行動。相信在即將到來的2022年,低碳包裝發展將循序漸進推進,繼續披荊斬棘、乘風破浪!

 

最後但同樣重要的,除低碳盤點系列文章外,《雅式橡塑網》(AdsaleCPRJ.com)還推出2021雅式年度大調查——《雙碳政策下塑料行業發展熱點與機遇》主題調查問卷,希望聽到更多業者的聲音,共同探討低碳發展新契機!

 


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